Mejora de la fosforilación prebiótica y modulación de la regioselectividad de los nucleósidos con diamidofosfato†

Área de la Ciencia:

• Astrobiología
• Química prebiótica
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• La fosforilación de nucleósidos es un paso clave en el origen de la vida.
• El diamidofosfato (DAP) es un agente fosforilador prebiótico prometedor.
• Comprender las condiciones que mejoran la eficiencia del DAP es crucial para la investigación del origen de la vida.

Objetivo del estudio:

• Investigar la mejora de la fosforilación de los nucleósidos por diamidofosfato (DAP) en condiciones prebióticas.
• Explorar los efectos de los ciclos húmedo-seco, el pH, la temperatura y los aditivos en la fosforilación mediada por DAP.
• Determinar la regioselectividad de la fosforilación tanto para los ribonucleósidos como para los desoxirribonucleósidos.

Principales métodos:

• Se utilizaron ciclos húmedo-seco con pH (6-10) y temperaturas variables (hasta 80 °C).
• Aditivos prebióticos incorporados como la formamida, la cianamida, la urea, la guanidina, el 2-aminoimidazol y la hidantoína.
• Productos de fosforilación analizados (2',3'-cíclicos, 2'-, 3'- y 5'-fosfatos) mediante cromatografía y espectroscopia.

Principales resultados:

• La eficiencia de fosforilación de DAP aumentó hasta un 90% bajo ciclos y condiciones de húmedo-seco optimizados.
• Los aditivos y la temperatura influyeron significativamente en los rendimientos de fosforilación y la regioselectividad.
• Los ribonucleósidos formaban principalmente fosfatos 2',3'-cíclicos, 2'- y 3'-; los desoxirribonucleósidos formaban fosfatos 5'- y 3'-.

Conclusiones:

• Los ciclos húmedo-seco, el pH, la temperatura y los aditivos mejoran las capacidades de fosforilación prebiótica del DAP.
• Las condiciones se pueden ajustar para controlar la regioselectividad de la fosforilación de nucleósidos.
• Este trabajo apoya el potencial para la síntesis de oligonucleótidos prebióticos e informa la búsqueda de catalizadores más eficientes.